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„Ich weiß, was CAN ist, aber was ist CAN FD?“

Veröffentlicht: 06.05.2015

Bret Detrick
Lead Application Engineer, dSPACE Inc.

Dieser Artikel wurde nicht für diejenigen geschrieben, die über detailliertes CAN-Wissen bis in die Tiefen hin zu Stuff-Bits, Terminierung und Topologie der physikalischen Schicht verfügen. Ich würde mich freuen, wenn der Leser anschließend selbstbewusst in einer Besprechung sitzt und zustimmend nickt, wenn Stichworte wie CAN und CAN FD fallen.

Für diejenigen, die sich mit CAN nicht auskennen, ist es der übliche Kommunikationsbus, der die Steuergeräte in einem Fahrzeug miteinander verbindet. Was ist ein Steuergerät, fragen Sie? Ein Steuergerät ist ein Computer, der einen Teil des Fahrzeugs steuert. Mit zunehmender Weiterentwicklung der Autos ist der Bedarf an immer mehr Steuergeräten und einer besseren Kommunikation zwischen ihnen gestiegen. Seit etwa 20 Jahren ist CAN (Controller Area Network) der Standard für die Vernetzung dieser Steuergeräte.

Diejenigen, die mit dieser Technologie vertraut sind, wissen, dass die Datenübertragungskapazität eines einzelnen CAN-Busses längst unzureichend ist. Die Hersteller setzen inzwischen 3, 4, 5 oder mehr CAN-Busse in ihren Fahrzeugen ein, und das Handling wird immer schwieriger. Es gab mehrere konkurrierende Technologien, aber nichts, was mit der Einfachheit, der Flexibilität und vor allem mit den niedrigen Kosten von CAN mithalten konnte. Der Wechsel zu einer neuen Technologie wäre vergleichbar mit einem Menschen, der eine neue Sprache erlernen muss. Hier kommt CAN FD ins Spiel; FD steht für Flexible Datenrate.

Hier ein paar kurze Worte zu CAN. Der CAN-Bus ermöglicht es einem Steuergerät, eine Nachricht an alle anderen Steuergeräte an dem Bus zu senden. Dies geschieht mit einer bestimmten Geschwindigkeit, die als Baudrate bezeichnet wird. Diese Baudrate wird durch Dinge begrenzt, die nur Elektroingenieure nachvollziehen können. In den Fahrzeugen indes stößt die Baudrate derzeit an ihre praktische Grenze. Allerdings fand man heraus, dass ein Teil der Nachricht mit einer höheren Baudrate übertragen werden kann.

Und zwar aus diesem Grund: Die CAN-Nachricht besteht aus zwei Teilen: der Arbitrierung und den Daten. Die Arbitrierung entscheidet, welches Steuergerät zuerst an die Reihe kommt, wenn mehrere Steuergeräte gleichzeitig senden möchten. Die Arbitrierung bleibt bei der aktuellen Baudrate, da sie hauptsächlich dafür zuständig ist, die Baudrate zu begrenzen. Wenn der Datenteil der Nachricht verschickt wird, dann darf nur ein Steuergerät senden, während alle anderen empfangen. Es wurde festgestellt, dass genau dieser Teil sicher um den Faktor 10 oder mehr erhöht werden kann.

Daneben gibt es weitere Themen, zum Beispiel längere Datennutzlast (mehr Daten pro Nachricht) und partielle Vernetzung (wobei einige Steuergeräte die schnellere Rate ignorieren), aber ich möchte an dieser Stelle nicht Wikipedia wiedergeben.

Halten Sie Ausschau nach CAN FD in Fahrzeugen mit Baujahr 2017 oder 2018. Wobei das ja gar nicht geht, da man es ja nicht sehen kann. Aber wir gehen davon aus, dass unsere Kunden darüber sprechen werden.